[实用新型]一种空心板梁的钢板-混凝土组合加固构造

说明书

技术领域

本实用新型属于空心板梁加固技术领域，尤其是涉及一种空心板梁的钢板-混凝土组合加固构造。

背景技术

我国高速公路大规模建设始于上世纪90年代中期，目前许多地方公路桥梁已经运营近30年，甚至达到40-50年，已达到或接近设计基准期，或存在各种原因引起结构病害与损伤，都需要进行维修加固。据第二次全国公路普查统计，国内27.8万座公路桥梁中，三、四类需要维修加固的桥梁约占10%左右，而在当前的各种类型桥梁中，装配式空心板桥是我国桥梁工程中常用的桥型。装配式空心板桥具有结构形式简单，建筑高度小、预制方便、用材经济、易于工厂化和标准化施工等特点，且单板在运输和吊装过程中稳定性好。装配式空心板桥中各板梁横向之间通过现浇的企口混凝土铰接，并将多片梁形成整体，使行车道板上的局部荷载横向分配给各板梁共同承受，这样显著地减小甚至避免单根板梁受力，达到协同受力目的。目前国内公路桥梁20m以下的中小跨径桥梁基本上全部采用空心板结构。

从已建成桥梁的运营状况来看，空心板结构存在一些较为典型的病害。调研分析表明，影响空心板桥正常使用和结构安全最突出的问题是横向联系结构偏弱，单板刚度较低，究其根源是铰缝的破坏。因铰缝或横向联结破坏后，车辆荷载不能有效地横向分配，形成单板受力，其危害性很大而且范围很广，除引起板梁本身破坏外，还可引起桥面铺装、伸缩装置、桥梁支座、桥台墩等破坏，使桥面平整度降低，甚至桥面铺装层出现开裂、拥起、破碎、剥离等现象。这不仅严重地影响了行车的舒适性，增加了行车的安全隐患，还大大降低了桥梁结构的整体承载能力。同时现在超重车辆较多，作用在单独空心板上的荷载比设计时的标准荷载成倍地增加，板梁在这些荷载的作用下，其挠度大大增加，在车辆荷载的反复作用下容易形成板梁开裂，严重时会断板坍塌。

目前，空心板结构常用的加固方法有桥面补强层加固、横向粘贴钢板加固、横向预应力加固、去梁增肋加固、化学灌浆加固等。其中，桥面补强层加固法施工时需凿除原有桥面铺装，并设置连接钢筋和钢筋网，加固后自重增加，承载能力提高不显著，可在抗压截面较小的场合较用，而对提高空心板桥横向整体性不显著。横向粘贴钢板加固法是用黏结剂及锚栓将钢板横桥向垂直粘贴锚固在空心板铰缝处，靠较柔的钢板承担横向联系的作用，反复荷载作用下易造成钢板与混凝土脱离，加之铰缝破损后将造成的雨水侵蚀，加固效果逐渐衰退，且钢板受力存在应力滞后现象。去梁增肋加固法是去掉个别损伤较严重的主梁，将剩余主梁维修并重新间隔排列在原桥梁宽度范围内，再利用旧梁板之间的空间新增预应力混凝土梁肋，施工时要起吊梁板，工程量大，且增加了材料用量，仅在裂缝严重的情况下较为适用。化学灌浆铰缝加固法是将化学灌浆料压入铰缝密闭空腔，胶结材料凝结硬化后与混凝土形成整体，达到封堵加固的目的，该法虽然工艺简单，但大多数化学浆材价格昂贵，高分子化学浆材都有不同程度的毒性，且聚合物的老化与耐久性还缺少长期的观测资料，一般仅作为铰缝维修加固的备选方案。另外，国外也有采用横向张拉预应力钢筋加强横向整体连接的方案，实践中施工较困难，成本较高，且外观效果差。综上，上述几种加固方法都有各自的弊端，也有各自的适用条件。因而，现如今缺少一种结构简单、设计合理且且施工简便、加固效果好的空心板梁的钢板-混凝土组合加固构造，其能有效解决现有空心板梁加固方法存在的施工不便、投入成本较高、加固效果较差等问题。

实用新型内容

本实用新型所要解决的技术问题在于针对上述现有技术中的不足，提供一种空心板梁的钢板-混凝土组合加固构造，其结构简单、设计合理且施工简便、加固效果好，能有效解决现有空心板梁加固方法存在的施工不便、投入成本较高、加固效果较差等问题。